An enhanced homogenization approach for masonry structures with compressible joints. Application to hearth thermomechanical computations     

N. J. Mathieu  K. Sab  S. A. Zaïmi 《国际地质力学数值与分析法杂志》2012,36(9):1102-1124

  相似文献   

Conceptualization of the hydrogeological system of some sedimentary aquifers in Savelugu–Nanton and surrounding areas,Northern Ghana     

Nelson Attandoh  Sandow Mark Yidana  Aliou Abdul‐Samed  Patrick Asamoah Sakyi  Bruce Banoeng‐Yakubo  Prosper M. Nude 《水文研究》2013,27(11):1664-1676

Groundwater resources play a pivotal role in the rural water delivery system in Ghana. The hydrogeological system of Middle Voltaian terrain was simulated using available data on hydraulic heads and boundary conditions. The objective was to characterize the general groundwater flow pattern and provide local estimates of the distribution of hydraulic conductivity and recharge fields. The results suggest a predominant NE–SW flow direction, which ties in with the general regional structural trend and indicates that the hydrogeological conditions of the rocks are controlled by structural entities created in the wake of fracturing and/or weathering of the rocks whose primary permeabilities are considerably reduced because of high compaction and low‐grade metamorphism. Calibrated hydraulic conductivities range between 1.90 and 10.81 m/d. The spatial distribution appears to reflect the intensity of fracturing and/or weathering of the rock and the proportion of the clay fraction of the weathered zone. Vertical groundwater recharge has been estimated to range between 0.3% and 4.1% of the annual rainfall. This recharge rate is quite low and reflects the imperviousness of the thick overburden because of high clay content in some places and high compaction in others. Despite this apparently low recharge rate, groundwater resources potential in the area appear to be high, and increased abstraction from existing abstraction wells by up to 50% does not appear to register significant effects on groundwater budgets at the simulated recharge rates. This suggests that the well yields are much lower than the potential of the aquifer system. The apparently low yields might be associated with poor well development and the choice of inappropriate well completion materials. This study recommends a monitoring system to be developed for a much more regional groundwater flow simulation under transient conditions. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

广东阳江盆地遥感数据地温反演及地热异常靶区圈定     

唐海  张代磊  周文纳 《地质论评》2022,68(5):2022092009-2022092009

地热能是一种安全、清洁、稳定的可再生能源,广东阳江地区的地热资源开发潜力巨大,但研究程度较低。热红外遥感技术能够高效地圈定地热异常区并对隐伏断裂进行预测,笔者等选取研究区landsat8遥感数据,通过分析地表温度、地热异常点及人类活动的关系,利用大气校正方法对该区潜在的地热异常进行了预测。在排除人为热影响下得到高温地热异常区9处,排除湖泊水域以及海拔的影响下得到低温地热异常区4处。在此基础上,利用地表温度与归一化植被指数计算研究区的温度植被干旱指数值（TVDI）,预测可能存在的隐伏断裂23 处。最后结合岩性、断裂构造有效地圈定了5处地热靶区,主要分布在研究区西南区域和新洲镇附近。研究结果有助于预测阳江地区具有开发前景的地热异常区、识别圈定具有勘探意义的靶区以及预测隐伏断裂,对该区后续地热资源的进一步研究具有重要的意义。  相似文献   

寒区隧道保温设防长度工程实践与研究进展综述北大核心CSCD     

庞小冲  朱小明  穆彦虎  张坤  张力杰  郑波  李凌洁 《冰川冻土》2022,44(3):998-1010

保温法是目前寒区隧道建设中应用最为广泛的一种冻害防治方法。通过敷设保温材料可以减缓隧道结构、围岩体与洞内空气的热量交换过程,进而减小或避免衬砌与围岩体内的季节冻融,实现冻害防治的目的。在工程设计中,隧道保温段的敷设长度和厚度是两个关键参数,其中敷设厚度相对容易确定,但是敷设长度的确定目前缺乏统一的标准和简便可靠的方法,给隧道保温设计带来了一定的难度和不确定性。基于此,对包括现有铁路和公路规范要求、经验公式、工程类比法、理论解析法、数值模拟法等寒区隧道保温段敷设长度确定方面的工程实践、研究进展和挑战进行了系统的总结,并在此基础上提出保温设防设计用气象数据的选取方法、保温设防长度确定的依据、隧道进出口的差异性,以及季节冻土与多年冻土区隧道的差异等未来工程实践和科学研究仍需解决和研究的重点,以期能够为寒区隧道保温防冻工程设计难题的解决提供参考。  相似文献   

循环冻融下寒区工程常用保温材料性能变化试验研究北大核心CSCD     

李凌洁  穆彦虎  明锋  朱小明  张坤  庞小冲 《冰川冻土》2022,44(2):693-707

保温材料广泛应用于寒区工程的诸多领域。然而,在服役过程中,保温材料往往会受到浸水、冻融和盐蚀等多场耦合的循环作用,导致其保温、防水和强度等物理力学性能出现不同程度的退化。目前,保温材料的类型非常多,但其性能和耐久性有所不同,因此科学合理地选择保温材料不仅关系到其长期保温效果,同时对于工程构筑物的长期稳定性具有重要的意义。针对循环冻融作用,选取寒区工程中常用的4种保温材料[聚酚醛(FLK)、聚氨酯(PU)、聚苯乙烯挤塑板(XPS)和聚苯乙烯发泡板(EPS)]开展了浸纯水、浸盐水和干燥状态下的室内冻融循环试验,对经历了不同冻融次数的样品进行了表观密度、吸水率、导热系数、压缩强度、弯曲强度和微观结构系列测试。结果表明:浸润作用对保温材料物理力学性质影响显著,亲水性材料FLK的保温和力学性能退化显著,而憎水性材料PU、XPS和EPS变化相对较小。干燥条件下,冻融循环作用对FLK、XPS和EPS吸水率以及FLK的导热系数影响量值可观,但对4种保温材料的压缩和弯曲强度影响不大。浸纯水和盐水条件下,经历30次冻融循环后,FLK的导热系数增加约50%,弯曲强度降低超过0.3%,EPS的压缩强度降低超过10%。浸盐水后保温材料经历冻融循环作用后其物理力学性能退化程度与浸纯水条件下有所不同,该差异值得关注。通过扫描电镜图像能够识别4种保温材料的孔隙尺寸、孔隙致密度和固体颗粒胶结方式,但对经历冻融循环作用后的变化难以识别和量化。基于试验结果,结合寒区交通工程应用场景,分析了4种保温材料的冻融耐久性,以期服务于寒区交通工程保温材料的合理应用。  相似文献   

不同地表条件下青藏公路对多年冻土的热影响差异研究北大核心CSCD     

周保  魏刚  张永艳  魏赛拉加  蒋观利 《冰川冻土》2022,44(2):470-484

在多年冻土区,道路工程会对周边的多年冻土产生热影响,但不同地表条件下的多年冻土对道路热影响的反馈差异尚不完全清楚。本研究基于青藏公路沿线两处监测场地的多年冻土监测数据,研究了不同地表条件下青藏公路对多年冻土的热影响差异。结果表明,青藏公路对多年冻土的热影响因地表条件的不同而存在差异。与植被覆盖率较高的监测场地相比,在植被覆盖率较低的监测场地,其多年冻土年平均地温更高、多年冻土活动层厚度更大,且青藏公路对多年冻土的水平热影响范围也相对更大。此外,在植被覆盖率较低的监测场地最靠近坡脚的位置处,由于地表条件的不同,其浅层土壤更易受到外界扰动,导致该位置浅层土壤与外界的热交换特征迥异于其他监测位置,这可能也是导致两处监测场地多年冻土的热状态存在差异的原因。目前,青藏工程走廊内各线性工程密布,工程间的相互影响及其与多年冻土间的关系已成为必须考虑的问题。本研究工作对于青藏高原多年冻土区工程走廊内线性工程之间的合理间距设定,以及即将建设的青藏高速公路双向路基间的合理距离设计都可提供参考,以达到减少工程热扰动,保障工程安全运营的目的。  相似文献   

Distribution characteristics and its influencing factors of active layer thickness in Tanggula area on the Qinghai-Tibet Plateau北大核心CSCD     

杜二计  杨斌  谭昌海  肖瑶  刘广岳  邹德富  赵拥华  吴晓东  吴通华  赵林  胡国杰  周华云  李智斌  汪易 《冰川冻土》2022,44(2):376-386

多年冻土区活动层的冻融过程显著影响地-气间的水热交换、地表水文过程、冰缘地貌演变及寒区工程建设。活动层厚度的空间分异规律及其空间分布的准确模拟计算是冻土学研究的基础和核心问题之一。作为青藏高原中部东西走向最大的山脉和青藏高原多年冻土的主要分布区,唐古拉地区是青藏高原南部湿润区与北部干旱区的过渡区,该地区的活动层厚度空间分异规律研究对于揭示青藏高原多年冻土区活动层厚度整体空间分布规律具有重要意义。利用唐古拉地区南、北坡两个区域野外实测活动层厚度分布数据,分析了该区域活动层厚度的空间分异特征及其主要影响因素。结果表明,活动层厚度分布的突出特点是空间分异巨大,最小值仅为1.2 m,最大值达到5.6 m。以不同植被类型区活动层的平均厚度为对比标准,其分布特征为：沼泽草甸<高寒草甸<高寒荒漠<高寒草原,高寒草原的平均活动层厚度最大。对比南、北坡,南坡活动层厚度普遍大于北坡。Stefan方程的计算结果表明,活动层厚度的变化速率随土壤含水率的变化最大,其次为土壤热导率,而随地表融化指数的变化最小。实测土壤含水率、探坑数据及地表融化指数与活动层厚度分布关系表明,影响活动层厚度空间分异的最为敏感的因素为土壤含水率,其次为土壤热导率,地表融化指数的敏感性最小。  相似文献   

土壤热参数及其影响因素测试分析     

金宗川  王雪晴  乌效鸣  彭赟 《岩土力学》2022,43(5):1335-1340

热性质是岩土体基本的物理性质之一,用以评价热量在其中的保持、传导和分布状况,以导热系数、比热容和热扩散系数最为常见,这些参数也是地热能管理与开发、工程冷冻开挖、寒区工程设计与施工的重要参数。已有研究表明,土壤热参数与土质、来源、含水率、密度等因素有关。通过广东湛江某工地粉质黏土和黏土的热参数测试结果分析发现：随含水率的增大,粉质黏土导热系数和热扩散系数的变化趋势是先增加至最大值,然后减小,而比热容基本呈线性增大。干密度对粉质黏土导热系数的影响与含水率大小有关,当含水率不超过20.0%时,其随干密度的增加而增大,而当含水率超过27.5%后,其随干密度的增加有减小趋势;当含水率在24.5%（液限）左右时,基本没有规律可循。干密度对粉质黏土热扩散系数影响规律不明显。黏土的导热系数和比热容都随含水率和干密度的增加而增大;热扩散系数随含水率的升高整体表现为非线性增加至稳定,在低含水率下干密度的影响不明显,在较高含水率下随干密度的增加热扩散系数先增大后减小。较大颗粒的存在导致粉质黏土的导热性较黏土复杂。  相似文献   

碰撞带热结构与碰撞成矿系统     

张洪瑞  侯增谦 《地学前缘》2022,29(2):1-13

造山带热结构对大陆碰撞带的形态大小、构造式样、岩浆活动和变质作用具有重要控制作用。然而,热结构对碰撞成矿作用的控制还不清楚。本文概述比利牛斯、阿尔卑斯、加里东、扎格罗斯、青藏高原和华力西等全球主要碰撞带的热结构与成矿系统发育特征,对比各个造山带内不同矿床类型成矿温度变化,探讨热结构对碰撞成矿的控制作用。研究表明,碰撞带主要发育盆地流体有关的密西西比河谷型铅锌矿床、变质流体有关的造山型金矿床和岩浆热液有关矿床(斑岩铜矿床、云英岩型钨锡矿床和岩浆热液有关的铌钽锂铍矿床等)。其中,前两者在大多数碰撞带内均有发育,代表了大陆碰撞成矿作用的基本类型。这些矿床的成矿温度在热碰撞带比较高而在冷碰撞带则偏低。岩浆热液有关矿床一般只出现在比较热的碰撞带内,这些热碰撞带的温度压力条件有很大区域在湿固相线以内,热扰动能够造就地壳发生部分熔融形成含矿岩浆。  相似文献   

加拿大Slave 克拉通橄榄岩的平衡温压计算     

陈瑶  王勤 《高校地质学报》2022,28(4):457-472

加拿大Slave克拉通Jericho金伯利岩筒携带的橄榄岩包体提供了研究大陆岩石圈地幔物质组成和热结构的窗口。文章总结了地幔岩矿物温压计的研究进展,测量了Jericho金伯利岩携带的9个新鲜橄榄岩包体的矿物主量元素和微量元素,并使用不同的矿物温压计估算了平衡温度和压力。结果表明Nickel 和 Green（1985）的石榴子石—斜方辉石压力计可以较好地估算含石榴子石橄榄岩形成时的压力,Taylor（1998）二辉石温度计和Nimis 和 Taylor（2000）单斜辉石温度计的计算结果一致。具有粗粒变晶结构的尖晶石—石榴子石橄榄岩和石榴子石橄榄岩样品的平衡温度为575~843℃,压力为2.4~3.6 GPa,表明Slave克拉通岩石圈地幔温度较低。而残斑结构尖晶石—石榴子石二辉橄榄岩的平衡温度1109℃,压力为5.0 GPa,来源深度为~156 km,可能被早期金伯利岩浆携带到岩石圈地幔中部冷却,然后再被侏罗纪喷发的Jericho金伯利岩筒带到地表。使用石榴子石—单斜辉石稀土元素温压计获得的平衡温度高于主量元素温度计的结果,表明Slave克拉通岩石圈地幔经历了逐渐冷却的过程。此外,Slave克拉通浅部的尖晶石橄榄岩保留了强烈亏损的早期岩石圈地幔特征,而下部的岩石圈地幔经历了金伯利岩熔体和硅酸盐熔体的交代作用。  相似文献